Hálózati technológiák integrációja

A tantárgy angol neve: Integration of Networking Technologies

Adatlap utolsó módosítása: 2017. február 6.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Mérnökinformatikus képzés mesterszak
Mobil és vezeték nélküli hálózatok és szolgáltatások integrációja főspecializáció
Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIHIMA00 1 2/1/0/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Do Van Tien,
4. A tantárgy előadója
Név:
Beosztás: Tanszék, Int.:
Dr. Do Van Tien
 egyetemi tanár
 HIT
Dr. Fazekas Péter
 tudományos munkatárs
 HIT
Jakab Tivadar
 címzetes docens
 HIT
Dr. Telek Miklós
 egyetemi tanár
 HIT
Dr. Zsóka Zoltán
 egyetemi docens
 HIT
   
6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIHIM171" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény( "BMEVIHIM134" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény( "BMEVITMM130" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIHIM171", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIHIM134", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0
VAGY
TárgyEredmény("BMEVITMM130", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

7. A tantárgy célkitűzése A tárgy célja, hogy a hallgatókat megismertesse a mobil és vezetékes távközlés leglényegesebb technológiáival és azok integrálásának lehetőségeivel, illetve felvetődő problémáival. Ennek során bemutatjuk az esetleg elszigetelten már tanult technológiák összeillesztésének követelményeit és lehetőségeit, egyes kézenfekvőnek tűnő funkciók megvalósításának elemeit. Ezzel kapcsolatosan a következő felmerülő problémákat is hangsúlyosan tárgyaljuk: átviteli követelmények modellezése, számszerűsítése, a követelményeknek megfelelő megoldások tervezése az alkalmazható technológiákhoz illeszkedve.
A tárgyban technológiákat csak funkcionális egységek, illetve hivatkozható funkciók szintjén tárgyaljuk, nem megyünk az egyes funkciók, és a fizikai megvalósítás részleteibe.

8. A tantárgy részletes tematikája Előadások:
1. Technológiák áttekintése, funkciók és képességek szintjén. Mobil hálózat általános felépítése, funkcionális elemei, protokolljai, fejlődése. Mobilitás-menedzsment, handover lehetőségek, megoldások, mobil IP, IPv6.

2. Rádiós interfész képességei és követelményei 2G, 3G, 4G, 5G rendszerekben. Nem közcélú, kis kiterjedésű, szélessávú vezetéknélküli hálózati technológiák eszközei, protokolljai (WiFi, Bluetooth, UWB, ZigBee, AdHoc).

3. Vezetékes hálózatok alapvető tulajdonságai: optikai, WDM, OTN, SDH hálózatok. Aggregációs és gerinchálózati technológiák, Ethernet, MPLS, IP. Vezérlési és jelzés funkciók követelményei, igényei. Szoftvervezérelt (SDN) hálózatok.

4. Integrált hálózati kép kialakítása. Technológiai rétegek egymásra épülése és egymás mellett élése. Mobil backhaul és gerinc hálózat követelményei, megoldásai.

5. A mobil backhaul és core hálózati összeköttetések átvitele vezetékes alapú transzport hálózatokon. A közeljövő megoldásai mobil backhaul-ra, 5G architektúra elemek.

6. Transzport hálózattal szembeni követelmények és tipikus megoldások. Mobil-specifikus részletek. SDH, IP, kiváltás, új technológiák bevezetése.

7.  Többszolgáltatós környezet vizsgálata: összekapcsolás és erőforrások megosztása. Integrálás bemutatása valószerű hálózaton: megoldások, felhasznált berendezések, hálózati funkciók megvalósítása.

8.  Hálózatmenedzsment és nyilvántartás. Hálózatmenedzsment rendszer modellek ismertetése. Hálózati követelmények értelmezése, KPI mennyiségek, QoS, és ezek modellezése. A követelmények viszonya a mérhető jellemzőkhöz.

9.  Minőség biztosításának megoldásai a különféle transzport hálózati technológiákban: xPON, CWDM, DWDM, CET, MPLS, IP/MPLS hálózati megoldások és konfigurálható lehetőségek. Mobilhálózat specifikus problémák tárgyalása: a rádiós átvitelből és a mobilitásból eredő tényezők hatása.

10.  A hálózatmenedzsment rendszer, mint integrált alkalmazás. Működtetésének, konfigurálásának, tervezésének alapvető jellemzői. Nyilvántartó rendszerek építése, ellátása, felhasználása.

11.  Hálózatok modellezésének alapjai: a teljesítőképesség és megbízhatóság (robosztusság) modelljei, származtatása, értelmezése.


12.  Alapvető forgalommodellezési módszerek, forgalmi jellemzők modellezése, felhasználása tervezési, hálózatméretezési feladatokban.

13. Forgalmi osztályok és jellemzésük. Forgalmi osztályok a mobil hálózatokban. Összeköttetés-méretezési módszerek a különböző forgalmi osztályokhoz.

14. Integrált hálózatok további kérdései és jellemzői a forglami leíráson túl: költség, energiafogyasztás, stb. Kitekintés: a hálózatok várható felépítése és trendjei 2020-ig.

Gyakorlatok:
1. Rádiós interfész képességeire vonatkozó számítások: jelzési overhead számítása, gyakorlatban elérhető átviteli sebességek becslése, rendszerkapacitás becslése 4G/5G hálózatokon és lokális rádiós hálózatokon.

2. Közcélú mobilhálózat felépítése esettanulmány: rádiós hozzáférési hálózat alapvető tervezési, méretezési szempontjai, számszerűsített példákkal illusztrálva; szükséges backhaul kapacitások becslése.

3. Közcélú mobilhálózat felépítése esettanulmány: átviteli és gerinchálózat (backhaul és core) felépítése, tervezésének, méretezésének alapvető szempontjai, számszerűsített példákkal. Tipikus megoldások, az integrált hálózati kép demonstrációja.

4. Valós hálózatokban mérhető, hálózatmenedzsment rendszerben elérhető számlálók és jelentésük. Hálózati szintű minőség-indikátorok (KPI) numerikus származtatása és becslésének módszere a számlálók alapján, példákkal. KPI és QoS jellemzők összefüggése.

5. Hálózatmenedzsment és hálózati nyilvántartási rendszerek bemutatása valós példákon keresztül. Alapvető funkciók demonstrálása. A rendszerek méretezési példáinak bemutatása: tárhely, számítási kapacitás, feldolgozási sebesség, extra átviteli igény stb. számítása.

6. Hálózati megbízhatóság számítások, különböző topológiák megbízhatóságának numerikus elemzése, szűk-keresztmetszet analízis példák.

7. Hálózatméretezési és hálózati teljesítőképesség számítási példák, valósághű forgalmi és hálózati környezetekben, különböző forgalmi osztályok esetén.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Heti kétórás előadások, kéthetente egy kétórás gyakorlat.
10. Követelmények a. A szorgalmi időszakban:
•    A gyakoraltok való részvétel kötelező, hiányzás a félév során megtartott gyakorlatok maximum 30%-áról tolerált (7 gyakorlat esetén maximum 2 mulasztható)
•    Három kiszárthelyi, melyből kettőnek a sikeres, legalább 50%-os teljesítése szükséges az aláírás megszerzéséhez. A kiszárthelyik eredménye a vizsgajegybe nem számít bele.
b. A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga


11. Pótlási lehetőségek A meg nem írt, vagy sikertelen kiszárthelyik nem pótólhatók.

12. Konzultációs lehetőségek A tárgyból a zárthelyiket megelőzően igény esetén konzultációt tartunk.
13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom A felkészülést az erre a célra elkészített kibővített elektronikus óraanyag és mintapéldák segítik. Az egyéb felhasználható irodalom listája elérhető a tárgy honlapjáról.
14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra42
Félévközi készülés órákra10
Felkészülés zárthelyire21
Házi feladat elkészítése 
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása 
Vizsgafelkészülés47
Összesen120
Egyéb megjegyzések
Név:
Beosztás: Tanszék, Int.:
Dr. Do Van Tien
 egyetemi tanár
 HIT
Dr. Fazekas Péter
 tudományos munkatárs
 HIT
Jakab Tivadar
 címzetes docens
 HIT
Dr. Telek Miklós
 egyetemi tanár
 HIT
Dr. Zsóka Zoltán
 egyetemi docens
 HIT